(57)【要約】【課題】  架橋ポリエチレンの廃材を安価な方法で配電機材としてリサイクル可能にする。【解決手段】  電線・ケーブルの被覆材として用いられた架橋ポリエチレンの廃材を微粉末に粉砕し、この架橋ポリエチレン微粉末をポリエチレンに混合させて、架橋ポリエチレン微粉末入りのポリエチレンペレットを成形し、このペレットを成形材料として用いて、絶縁カバーや電線防護管等の配電機材を射出成形又は押出し成形する。架橋ポリエチレンを、脱架橋という方法ではなく微粉末にしてポリエチレンに混合させてリサイクルするので、架橋ポリエチレンの安価なリサイクルが可能となる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電線・ケーブルの被覆材として用いられた架橋ポリエチレンの廃材を微粉末に粉砕し、この架橋ポリエチレン微粉末をポリエチレンに混合させて、架橋ポリエチレン微粉末入りのポリエチレンペレットを成形し、このペレットを成形材料として用いて配電機材を射出成形又は押出し成形することを特徴とする配電機材の製造方法。
【請求項２】
前記架橋ポリエチレン微粉末の粒径が８００μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の配電機材の製造方法。
【請求項３】
架橋ポリエチレン微粉末のポリエチレンに対する割合が４０％以下であることを特徴とする請求項１又は２記載の配電機材の製造方法。
【請求項４】
請求項１の配電機材の製造方法におけるポリエチレンに代えて、ポリプロピレン又はポリ塩化ビニルを用いたことを特徴とする配電機材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、配電機材の製造方法に関し、特に、電線・ケーブルの被覆材として用いられた架橋ポリエチレンのリサイクル方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、種々の廃棄物についてそのリサイクルが強く求められており、電線・ケーブル機材の廃材についても同様であり、種々の態様で実施されている。廃材が熱可塑性樹脂の場合は、加熱により溶融するので、品質を特に要求しなければリサイクルが比較的容易であるが、電線・ケーブルの被覆材として広く用いられている架橋ポリエチレン（ＸＬＰＥ）の場合、架橋によって三次元網目構造となっているため、通常の方法では再度溶融して成形することが不可能であり、プラスチックとしてリサイクルすることは容易でない。
【０００３】
架橋ポリエチレンを熱分解して油化するリサイクル方法（特開平９−３１００７５号参照）があるが、これは燃料として利用するサーマルリサイクルであり、プラスチックとしてリサイクルするものではない。
架橋ポリエチレンの架橋を分解（架橋分解）して、通常の未架橋のポリエチレンに戻すいわゆるマテリアルリサイクル方法も種々提案されている。このマテリアルリサイクル法としは、架橋ポリエチレンを圧力容器中で超臨界水と接触させて架橋分解する方法等がある（特開２００１−１９２４９５号）。
【特許文献１】特開平９−３１００７５号
【特許文献２】特開２００１−１９２４９５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のサーマルリサイクルは資源としての再利用にはならず、クローズドリサイクルシステムの構築には向かないという欠点がある。またマテリアルリサイクル法は、設備投資や安定量産性の面からまだ実用的ではないのが実態であり、またコストも比較的高いという欠点がある。このように、架橋ポリエチレンのリサイクル法は、十分実用的な方法がまだ確立されておらず、現在は架橋ポリエチレンの廃材の大半が産業廃棄物として埋立処理されている。しかし、産業廃棄物として埋立することは資源の無駄であり、環境破壊にもつながる。
【０００５】
本発明は上記従来の欠点を解消するためになされたもので、架橋ポリエチレンの廃材を安価な方法で配電機材としてリサイクル可能にする配電機材の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する請求項１の発明の配電機材の製造方法は、電線・ケーブルの被覆材として用いられた架橋ポリエチレンの廃材を微粉末に粉砕し、この架橋ポリエチレン微粉末をポリエチレンに混合させて、架橋ポリエチレン微粉末入りのポリエチレンペレットを成形し、このペレットを成形材料として用いて配電機材を射出成形又は押出し成形することを特徴とする。
【０００７】
請求項２は、請求項１の配電機材の製造方法において、架橋ポリエチレン微粉末の粒径が８００μｍ以下であることを特徴とする。
請求項３は、請求項１又は２の配電機材の製造方法において、架橋ポリエチレン微粉末のポリエチレンに対する割合が４０％以下であることを特徴とする。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項１の配電機材の製造方法におけるポリエチレンに代えて、ポリプロピレン又はポリ塩化ビニルを用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、脱架橋（架橋分解）による再生利用が困難であった架橋ポリエチレンを、微粉末にしてポリエチレンと混合してペレットを成形しこれを成形材料にするという、脱架橋に拘らない方法を採用することにより、架橋ポリエチレンの廃材を配電機材としてリサイクルすることが可能になった。これにより、電力設備材料（電線・ケーブル）から電力設備（配電カバーや電線防護管等の配電機材）へのクローズドリサイクルが実現され、長年の課題となっていた電線・ケーブル被覆材の有効利用が可能となった。
【００１０】
射出成形や押出成形を行う金型における樹脂の通り道となるゲートは一般に最小径が１ｍｍ程度であることから、架橋ポリエチレン微粉末の径もこれより小さくする必要があるが、請求項２のように架橋ポリエチレン微粉末の径を８００μｍ以下とすれば、円滑な樹脂注入が行なわれ、良好な成形を実現できる。
【００１１】
架橋ポリエチレンは溶融しないため、架橋ポリエチレンの比率が多すぎると材料がもろくなってしまう。ポリエチレン１００％の成形品と、ポリエチレンに架橋ポリエチレン微粉末を種々の割合で配合した材料による成形品とについて、引張り強さと伸びを測定した結果は図１の通りである。この結果によれば、架橋ポリエチレン微粉末の混合比率が４０％以下であれば、ポリエチレン１００％のものとほぼ同等の引張り強さを確保できる。また、伸びについても、混合比率が４０％以下であれば大きな低下は生じない。これより、従来ポリエチレン１００％で製作されている配電カバーや電線防護管等の配電機材を架橋ポリエチレン微粉末混合のポリエチレンペレットで製造する場合は、物性を維持するため、架橋ポリエチレン微粉末のポリエチレンに対する配合比率は４０％以下とするのが適切である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を実施した配電機材の製造方法について、図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１３】
本発明の配電機材の製造方法は、電線・ケーブルの被覆材として用いられた架橋ポリエチレンの廃材を利用して配電機材を製造するものである。
熱可塑性プラスチックの一般的なリサイクル法は、プラスチック廃材を加熱溶融するものであるが、本発明では溶融しない架橋ポリエチレンを微粉末に粉砕する。その際、８００μｍ以下の粒径の微粉末に粉砕することが適切である。
射出成形や押出成形を行う金型における樹脂の通り道となるゲートは一般に最小径が１ｍｍ程度であることから、架橋ポリエチレン微粉末の径もこれより小さくする必要があるが、架橋ポリエチレン微粉末の径を８００μｍ以下とすれば、円滑な樹脂注入が行なわれ、良好な成形を実現できる。実施例の場合、８００μｍ以下の粒径（最大粒径が８００μｍ）に粉砕したとき、平均粒径は４００μｍ程度となっている。なお、粒径の上限を例えば６００μｍなどと８００μｍより小さくしても、メッシュで分離してそのような粒径の微粉末を得ることはできるが、リサイクルに使用する効率が低くなるので、上限を８００μｍ程度とするのが好適である。
【００１４】
次いで、前記の架橋ポリエチレン微粉末をポリエチレン（架橋されていないポリエチレン）に混合させて、架橋ポリエチレン微粉末入りのポリエチレンペレットを成形する。架橋ポリエチレン微粉末を混合させるポリエチレンは、バージン材でも廃材でもよい。ポリエチレン廃材を用いる場合、ポリエチレン廃材を溶融させた状態で架橋ポリエチレン微粉末を混合させてもよいし、ポリエチレン廃材を溶融する前に架橋ポリエチレン微粉末を混合させてもよい。いずれにしても、溶融しない架橋ポリエチレン微粉末が溶融状態のポリエチレン中に分散された状態となり、これをペレタイザでペレットに成形する。こうして得た架橋ポリエチレン微粉末入りペレットを成形材料として用いて、絶縁カバーや電線防護管その他の配電機材を射出成形又は押出し成形する。
【００１５】
架橋ポリエチレンの配電線被覆の回収品（廃材）を、ポリエチレンに対する配合比率を種々変えてリサイクルし、その試料の引張り強さと伸びとを測定した試験結果を図１（イ）、（ロ）に示す。図１（イ）、（ロ）において横軸は架橋ポリエチレン（ＸＬＰＥ）のポリエチレンに対する配合比率（％）である。縦軸は図１（イ）は引張り強さ（Ｎ／ｍｍ２）、図１（ロ）は伸び（％）である。この試験例では、ポリエチレンのバージン材を用いた。架橋ポリエチレン微粉末の粒径は最大８００μｍ、平均４００μｍである。
試験した架橋ポリエチレン微粉末の配合比率は、０％（すなわちポリエチレン１００％）、１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％であるが、図１の通り、架橋ポリエチレン微粉末の混合比率が４０％以下であれば、ポリエチレン１００％のものとほぼ同等の引張り強さを確保されている。また、伸びについても、混合比率が４０％以下であれば大きな低下は生じない。配合比率４０％以下の場合のこのような引張り強さ及び伸びの数値は、配電カバーや電線防護管等の配電機材に要求される物性値を満たしている。配合比率が５０％を超えてくると、引張り強さも伸びも一気に低下してしまい、もとのポリエチレンバージン材と同等の扱いはできなくなる。したがって、配電カバーや電線防護管等の配電機材を製造する場合、架橋ポリエチレン微粉末の配合比率を４０％以下にするのが適切である。
なお、配合比率を少なくすることで物性上の問題は当然生じないが、あまりに配合比率を低くすると、リサイクルの意味合いがなくなってしまうため、実用的な配合比率としての下限値は５％程度である。
【００１６】
架橋ポリエチレン微粉末を混合するポリエチレンは、バージン材に限らず、リサイクル材であってもよい。測定結果は省略するが、この場合でも、ポリエチレンリサイクル材の１００％のものと同等の物性（引張り強さ及び伸び）が得られ、リサイクルが可能である。
また、本発明の方法で製造した架橋ポリエチレンリサイクルの配電機材を使用した後に、これを再度リサイクルすること、すなわちポリエチレン廃材としてリサイクルすることについては、測定結果は省略するが、通常のポリエチレン廃材のリサイクルと物性的に差異はなく、リサイクが可能である。
【実施例２】
【００１７】
本発明の製造対象とする配電機材として絶縁カバーや電線防護管等がある。その具体的形状に特に制約はないが、例えば図２に示すような絶縁カバー１、あるいは図３に示すような電線防護管２等を製造できる。
図２の絶縁カバー１は、電線をくさび型引留クランプで引留めた個所を覆う中空の絶縁カバーである。上側の薄肉ヒンジ部３で開閉可能であり、下側のフランジ部４を閉じ合わせて、くさび型引留クランプによる電線引留め部を覆う。
図３の電線防護管２は、所要本数を連結しつつ架空配電線に被せて樹木等との接触から守るもので、電線に横から被せるための開閉結合部５ａを有する円形断面をなす防護管本体５と、この防護管本体５の一端側に設けられたテーパ状の連結用突出部６と、他端側に設けられた筒状継手部７とを備えている。筒状継手部７の端部７ａはラッパ状に開いており、この筒状継手部７に、隣接する電線防護管２の連結用突出部６を嵌入させて、電線防護管２どうしを連結する。
【実施例３】
【００１８】
上述の実施例は架橋ポリエチレン微粉末をポリエチレンに混合させるものであるが、製造対象製品に要求される物性値によっては、ポリエチレン以外に、ポリプロピレンやポリ塩化ビニル等の樹脂に架橋ポリエチレン微粉末を混合することも可能である。具体的な測定結果は省略するが、架橋ポリエチレン微粉末を混合させるプラスチックがポリプロピレンやポリ塩化ビニルであっても、引張り強さ及び伸びは図１の測定結果と概ね同等の結果が得られる。すなわち、配合比率が４０％以下であれば、配合比率が０％の場合と差のない引張り強さ及び伸びが得られ、リサイクルが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の配電機材の製造方法で試作した試料の引張り強さ及び伸びを測定した結果を示す図で、（イ）は引張り強さ、（ロ）は伸びの測定結果を示す。
【図２】本発明の配電機材の製造方法の製造対象の一例としての絶縁カバーを示すもので、（イ）は正面図、（ロ）は（イ）の左側面図である。
【図３】本発明の配電機材の製造方法の製造対象の一例としての電線防護管を示す正面図で、左側面図及び右側面図を合わせて図示している。
【符号の説明】
【００２０】
１  絶縁カバー
２  電線防護管
【図１】
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【図２】
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【図３】
2005349686.tif 000005